JP3473268B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
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- B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
- G03F7/2006—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light using coherent light; using polarised light
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板等の加工
に用いるレーザ加工装置に関するものである。
に用いるレーザ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザ加工装置では、単にレーザ
ビームを集光してビームの焦点位置で加工を行うか、ま
たはレーザビームの伝送路にマスクを挿入してこのマス
クの像を加工面に縮小結像して所望のビーム径にして加
工を行うか、どちらか一方だけを用いた加工機しかなか
った。
ビームを集光してビームの焦点位置で加工を行うか、ま
たはレーザビームの伝送路にマスクを挿入してこのマス
クの像を加工面に縮小結像して所望のビーム径にして加
工を行うか、どちらか一方だけを用いた加工機しかなか
った。
【０００３】図２７は多層プリント基板の断面を示した
図である。多層プリント基板はプリント基板を樹脂で絶
縁して何層にも重ねたものである。ある層と別の層の配
線部分（銅箔）を接続するには、止まり穴であるブライ
ンドバイアホールか貫通穴であるスルーホールを基板に
あけて穴の断面をメッキすることにより、層間の配線部
分を接続している。ブラインドバイアホールやスルーホ
ールの穴径は、電子部品の実装密度の高密度化によりさ
らに小さくなってきており、最近では直径数百μｍ程度
の穴径が必要になってきており、また１つの基板の中で
も異なる穴径の加工が必要となっている。この程度の穴
径になってくると、これまでのドリル加工では困難であ
りレーザビームによる加工が用いられている。またプリ
ント基板の多層化が進むにつれて、１つの基板の中でも
異なる穴の深さのブライドバイアホールの加工が必要と
なっている。また多層プリント基板の配線の高密度化に
より切断加工もレーザビームで行われるようになってき
ている。
図である。多層プリント基板はプリント基板を樹脂で絶
縁して何層にも重ねたものである。ある層と別の層の配
線部分（銅箔）を接続するには、止まり穴であるブライ
ンドバイアホールか貫通穴であるスルーホールを基板に
あけて穴の断面をメッキすることにより、層間の配線部
分を接続している。ブラインドバイアホールやスルーホ
ールの穴径は、電子部品の実装密度の高密度化によりさ
らに小さくなってきており、最近では直径数百μｍ程度
の穴径が必要になってきており、また１つの基板の中で
も異なる穴径の加工が必要となっている。この程度の穴
径になってくると、これまでのドリル加工では困難であ
りレーザビームによる加工が用いられている。またプリ
ント基板の多層化が進むにつれて、１つの基板の中でも
異なる穴の深さのブライドバイアホールの加工が必要と
なっている。また多層プリント基板の配線の高密度化に
より切断加工もレーザビームで行われるようになってき
ている。
【０００４】レーザビームによる微細穴加工を行うに
は、レーザビームを加工する穴径の大きさに絞る必要が
ありその方法として以下の２つの方法がある。レーザビ
ームをレンズにより集光する方法（以下集光光学系とい
う）、及び、レーザビームの光路中（伝送路中）にマス
クを設けてマスクの像をレンズにより加工面に縮小結像
させる方法（以下像転写光学系という）。次に集光光学
系と像転写光学系について述べる。
は、レーザビームを加工する穴径の大きさに絞る必要が
ありその方法として以下の２つの方法がある。レーザビ
ームをレンズにより集光する方法（以下集光光学系とい
う）、及び、レーザビームの光路中（伝送路中）にマス
クを設けてマスクの像をレンズにより加工面に縮小結像
させる方法（以下像転写光学系という）。次に集光光学
系と像転写光学系について述べる。
【０００５】図２８は従来の、集光光学系を示した図で
ある。集光光学系では、レーザビームをレンズにより集
光してレーザビームの焦点位置付近で加工するものであ
る。その際、レーザビームの集光性を向上させるため
に、レーザビームの収差成分を除去するための図２９に
示すようなスペーシャルフィルタを用いることがある。
ある。集光光学系では、レーザビームをレンズにより集
光してレーザビームの焦点位置付近で加工するものであ
る。その際、レーザビームの集光性を向上させるため
に、レーザビームの収差成分を除去するための図２９に
示すようなスペーシャルフィルタを用いることがある。
【０００６】図２８において、１はレーザ発振器、２は
レーザビーム、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７
は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置である。５の集
光光学系を図２９に示す。５１はレンズ、５２はスペー
シャルフィルタ、５３は集光レンズである。スペーシャ
ルフィルタ５２はレンズ５１の焦点位置、すなわちビー
ムがフーリエ変換される位置に置かれる。スペーシャル
フィルタ５２はビームの収差成分を除去してビームの集
光性能を高めるためのもので、例えばＷａｌｔｅｒ Ｋ
ｏｅｃｈｎｅｒ，“Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｌａｓｅ
ｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖ
ｅｒｌａｇ，１９９２，ｐｐ．１７４−１８０に詳しい
説明がある。
レーザビーム、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７
は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置である。５の集
光光学系を図２９に示す。５１はレンズ、５２はスペー
シャルフィルタ、５３は集光レンズである。スペーシャ
ルフィルタ５２はレンズ５１の焦点位置、すなわちビー
ムがフーリエ変換される位置に置かれる。スペーシャル
フィルタ５２はビームの収差成分を除去してビームの集
光性能を高めるためのもので、例えばＷａｌｔｅｒ Ｋ
ｏｅｃｈｎｅｒ，“Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｌａｓｅ
ｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖ
ｅｒｌａｇ，１９９２，ｐｐ．１７４−１８０に詳しい
説明がある。
【０００７】次に動作について説明する。レーザ発振器
１から出たレーザビームはレンズ５１によりスペーシャ
ルフィルタ５２上にフーリエ変換され、スペーシャルフ
ィルタ５２はレーザビームの空間周波数の低周波成分の
みを透過させる。スペーシャルフィルタ５２により収差
成分を除去されたビームは集光レンズ５３により被加工
物７の面上に集光される。ＮＣ装置９の記憶装置には複
数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件が記憶され
ており、被加工物７の材質、板厚、加工形状に応じた最
適な条件が選択されそれに基づいて発振器１、ＸＹテー
ブル６等が制御される。
１から出たレーザビームはレンズ５１によりスペーシャ
ルフィルタ５２上にフーリエ変換され、スペーシャルフ
ィルタ５２はレーザビームの空間周波数の低周波成分の
みを透過させる。スペーシャルフィルタ５２により収差
成分を除去されたビームは集光レンズ５３により被加工
物７の面上に集光される。ＮＣ装置９の記憶装置には複
数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件が記憶され
ており、被加工物７の材質、板厚、加工形状に応じた最
適な条件が選択されそれに基づいて発振器１、ＸＹテー
ブル６等が制御される。
【０００８】図３０は従来の、像転写光学系を示した図
である。レーザビームの伝送路中にマスクを設けて、マ
スクのピンホールの像をレンズにより加工面に縮小結像
させ、マスクで規定された径のレーザビームを加工面で
得るものである。図３０において、１はレーザ発振器、
２はレーザビーム、３は像転写光学系、６はＸＹテーブ
ル、７は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置である。
３の像転写光学系を図３１に示す。３１はレンズ、３２
はマスク、３３はレンズである。マスク３２とレンズ３
３と被加工物７との位置関係はある倍率でマスクの像が
被加工物７上に結像されるような位置関係にある。結像
については例えば、Ｋ．Ｉｉｚｕｋａ，“Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ Ｏｐｔｉｃｓ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅ
ｒｌａｇ，１９８５，ｐｐ．１４５−１６４に詳しい説
明がある。
である。レーザビームの伝送路中にマスクを設けて、マ
スクのピンホールの像をレンズにより加工面に縮小結像
させ、マスクで規定された径のレーザビームを加工面で
得るものである。図３０において、１はレーザ発振器、
２はレーザビーム、３は像転写光学系、６はＸＹテーブ
ル、７は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置である。
３の像転写光学系を図３１に示す。３１はレンズ、３２
はマスク、３３はレンズである。マスク３２とレンズ３
３と被加工物７との位置関係はある倍率でマスクの像が
被加工物７上に結像されるような位置関係にある。結像
については例えば、Ｋ．Ｉｉｚｕｋａ，“Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ Ｏｐｔｉｃｓ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅ
ｒｌａｇ，１９８５，ｐｐ．１４５−１６４に詳しい説
明がある。
【０００９】次に動作について説明する。レーザ発振器
１から出たレーザビームは像転写光学系３に入射されレ
ンズ３１によりマスク３２を照射するために集光され
る。集光するのは小さい径のマスクを照射するのにエネ
ルギーの損失を少なくするためである。マスク３２を透
過したビームは、レンズ３３によりある縮小倍率でマス
クの像を被加工物７面上に結像する。ＮＣ装置９の記憶
装置には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件
が記憶されており、被加工物７の材質、板厚、加工形状
に応じた最適な条件が選択されそれに基づいて発振器
１、ＸＹテーブル６等が制御される。また像転写光学系
では、被加工物７上でのビーム径を変化させるには異な
るマスクを複数枚準備しておき、被加工物７上でのビー
ム径を変化させる時は、マスクを交換する。
１から出たレーザビームは像転写光学系３に入射されレ
ンズ３１によりマスク３２を照射するために集光され
る。集光するのは小さい径のマスクを照射するのにエネ
ルギーの損失を少なくするためである。マスク３２を透
過したビームは、レンズ３３によりある縮小倍率でマス
クの像を被加工物７面上に結像する。ＮＣ装置９の記憶
装置には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件
が記憶されており、被加工物７の材質、板厚、加工形状
に応じた最適な条件が選択されそれに基づいて発振器
１、ＸＹテーブル６等が制御される。また像転写光学系
では、被加工物７上でのビーム径を変化させるには異な
るマスクを複数枚準備しておき、被加工物７上でのビー
ム径を変化させる時は、マスクを交換する。
【００１０】レーザビームによる微細穴加工で重要とな
るパラメータは最小限界穴径Ｒと最大限界穴深さＤＯＦ
である。最小限界穴径Ｒと最大限界穴深さＤＯＦは次式
のようになる。 Ｒ＝ｋ１×λ×Ｆ ＤＯＦ＝ｋ２×λ×（Ｆ＾２） （１） ここで、Ｆ＝Ｄ／ｆである。Ｄはレンズの有効径、ｆは
レンズの焦点距離、λはレーザビームの波長、ｋ１、ｋ
２は被加工物７の材質およびレーザビームの状態、すな
わち収差の量やモードなどにより決まる値である。ｋ
１，ｋ２の値を集光光学系と像転写光学系で比較すると
以下のようになる。ただし被加工物７の材質は同じで、
またビームの状態も同じであるとする。 ｋ１（集光光学系）＞ｋ１（像転写光学系） ｋ２（集光光学系）＞ｋ２（像転写光学系） すなわち、 Ｒ（集光光学系）＞Ｒ（像転写光学系） ＤＯＦ（集光光学系）＞ＤＯＦ（像転写光学系） 加工において、像転写光学系のほうが集光光学系より小
さい穴径の加工ができるものの、加工できる穴の深さは
像転写光学系のほうが集光光学系よりも浅い。図３２に
穴加工のある材質についての集光光学系と像転写光学系
の加工可能領域を示す。
るパラメータは最小限界穴径Ｒと最大限界穴深さＤＯＦ
である。最小限界穴径Ｒと最大限界穴深さＤＯＦは次式
のようになる。 Ｒ＝ｋ１×λ×Ｆ ＤＯＦ＝ｋ２×λ×（Ｆ＾２） （１） ここで、Ｆ＝Ｄ／ｆである。Ｄはレンズの有効径、ｆは
レンズの焦点距離、λはレーザビームの波長、ｋ１、ｋ
２は被加工物７の材質およびレーザビームの状態、すな
わち収差の量やモードなどにより決まる値である。ｋ
１，ｋ２の値を集光光学系と像転写光学系で比較すると
以下のようになる。ただし被加工物７の材質は同じで、
またビームの状態も同じであるとする。 ｋ１（集光光学系）＞ｋ１（像転写光学系） ｋ２（集光光学系）＞ｋ２（像転写光学系） すなわち、 Ｒ（集光光学系）＞Ｒ（像転写光学系） ＤＯＦ（集光光学系）＞ＤＯＦ（像転写光学系） 加工において、像転写光学系のほうが集光光学系より小
さい穴径の加工ができるものの、加工できる穴の深さは
像転写光学系のほうが集光光学系よりも浅い。図３２に
穴加工のある材質についての集光光学系と像転写光学系
の加工可能領域を示す。
【００１１】したがって、穴径の小さい加工は像転写光
学系を備えたレーザ加工機で行い、穴の深さが深い加工
は集光光学系を備えたレーザ加工機で行っていた。また
多層プリント基板の切断加工では、加工面での小さいビ
ーム径よりもむしろ焦点深度の深いビームが必要となる
ため、切断加工では集光光学系を備えたレーザ加工機で
行っていた。
学系を備えたレーザ加工機で行い、穴の深さが深い加工
は集光光学系を備えたレーザ加工機で行っていた。また
多層プリント基板の切断加工では、加工面での小さいビ
ーム径よりもむしろ焦点深度の深いビームが必要となる
ため、切断加工では集光光学系を備えたレーザ加工機で
行っていた。
【００１２】これらのことにより、１つの多層プリント
基板の加工で切断加工、および異なる穴径や穴の深さの
スルーホール加工やブラインドバイアホール加工を効率
的に一貫して行うためには、一台のレーザ加工機で集光
光学系と像転写光学系の切り替えが不可欠となる。
基板の加工で切断加工、および異なる穴径や穴の深さの
スルーホール加工やブラインドバイアホール加工を効率
的に一貫して行うためには、一台のレーザ加工機で集光
光学系と像転写光学系の切り替えが不可欠となる。
【００１３】多層プリント基板のレーザビームによる加
工では、生産性を高めるためにＸＹテーブルを移動させ
るだけではなく、ガルバノミラーによりビームも移動さ
せて加工の高速化を図っている。図３３にガルバノミラ
ーを用いたレーザ加工装置を示す。
工では、生産性を高めるためにＸＹテーブルを移動させ
るだけではなく、ガルバノミラーによりビームも移動さ
せて加工の高速化を図っている。図３３にガルバノミラ
ーを用いたレーザ加工装置を示す。
【００１４】図３３において、１はレーザ発振器、２は
レーザビーム、１９は像転写光学系、６はＸＹテーブ
ル、７は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置である。
１９の像転写光学系を図３４に示す。３１はレンズ、３
２はマスク、３６はｆθレンズ、３７はガルバノミラー
である。マスク３２とレンズ３６と被加工物７との位置
関係は、ビームをガルバノミラー３７からｆθレンズ３
６に対して直下に下ろしたときに、ある倍率でマスクの
像が被加工物７上に結像されるような位置関係にある。
レーザビーム、１９は像転写光学系、６はＸＹテーブ
ル、７は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置である。
１９の像転写光学系を図３４に示す。３１はレンズ、３
２はマスク、３６はｆθレンズ、３７はガルバノミラー
である。マスク３２とレンズ３６と被加工物７との位置
関係は、ビームをガルバノミラー３７からｆθレンズ３
６に対して直下に下ろしたときに、ある倍率でマスクの
像が被加工物７上に結像されるような位置関係にある。
【００１５】次に動作について説明する。レーザ発振器
１から出たレーザビームは像転写光学系１９に入射され
る。像転写光学系１９に入射されたビームはレンズ３１
によりマスク３２を照射するために集光される。集光す
るのは小さい径のマスクを照射するのにエネルギーの損
失を少なくするためである。マスク３２を透過したビー
ムは、ガルバノミラー３７により転写用のｆθレンズ３
６上に導かれ、ｆθレンズ３６によりある倍率で縮小さ
れたマスクの像を被加工物７面上に結像する。ガルバノ
ミラー３７はｆθレンズ３６の任意の位置にビームを誘
導することができ、その結果、被加工物７上においてｆ
θレンズ３６の大きさの領域分だけガルバノミラー３７
によりビームをスキャンすることができる。ＮＣ装置９
の記憶装置には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等
の条件が記憶されており、被加工物７の材質、板厚、加
工形状に応じた最適な条件が選択されそれに基づいて発
振器１、ＸＹテーブル６、ガルバノミラー３７等が制御
される。
１から出たレーザビームは像転写光学系１９に入射され
る。像転写光学系１９に入射されたビームはレンズ３１
によりマスク３２を照射するために集光される。集光す
るのは小さい径のマスクを照射するのにエネルギーの損
失を少なくするためである。マスク３２を透過したビー
ムは、ガルバノミラー３７により転写用のｆθレンズ３
６上に導かれ、ｆθレンズ３６によりある倍率で縮小さ
れたマスクの像を被加工物７面上に結像する。ガルバノ
ミラー３７はｆθレンズ３６の任意の位置にビームを誘
導することができ、その結果、被加工物７上においてｆ
θレンズ３６の大きさの領域分だけガルバノミラー３７
によりビームをスキャンすることができる。ＮＣ装置９
の記憶装置には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等
の条件が記憶されており、被加工物７の材質、板厚、加
工形状に応じた最適な条件が選択されそれに基づいて発
振器１、ＸＹテーブル６、ガルバノミラー３７等が制御
される。
【００１６】レーザ発振器の出力は定格出力付近では安
定であるが、低出力では変動幅が大きくなり不安定にな
る。穴加工では一穴に数パルスしか用いないためレーザ
出力のバラツキが加工結果のバラツキに大きな影響を及
ぼす。したがって、変動幅の大きい低出力域では加工結
果のバラツキが大きくなる。
定であるが、低出力では変動幅が大きくなり不安定にな
る。穴加工では一穴に数パルスしか用いないためレーザ
出力のバラツキが加工結果のバラツキに大きな影響を及
ぼす。したがって、変動幅の大きい低出力域では加工結
果のバラツキが大きくなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ加工装置
は以上のように構成されているので、次にあげるいくつ
かの問題点があった。
は以上のように構成されているので、次にあげるいくつ
かの問題点があった。
【００１８】集光光学系のみをもつレーザ加工装置は、
最小限界加工穴径が像転写光学系のみをもつレーザ加工
装置に比べて大きいため、小さい穴径の加工ができな
い。一方、像転写光学系のみをもつレーザ加工装置は、
加工できる穴の深さが集光光学系のみをもつレーザ加工
装置に比べて浅いため、深い穴のスルーホールやブライ
ンドバイアホールを加工することができない。また切断
加工において、プリント基板の板厚が厚くなると加工面
において焦点深度の深いビームが必要となるため、像転
写光学系のみをもつレーザ加工装置では加工できない。
最小限界加工穴径が像転写光学系のみをもつレーザ加工
装置に比べて大きいため、小さい穴径の加工ができな
い。一方、像転写光学系のみをもつレーザ加工装置は、
加工できる穴の深さが集光光学系のみをもつレーザ加工
装置に比べて浅いため、深い穴のスルーホールやブライ
ンドバイアホールを加工することができない。また切断
加工において、プリント基板の板厚が厚くなると加工面
において焦点深度の深いビームが必要となるため、像転
写光学系のみをもつレーザ加工装置では加工できない。
【００１９】また、像転写光学系では、被加工物７上で
のビーム径を変化させるにはマスク３１を変えなければ
ならない。したがって、マスクを交換する時間の分だけ
生産性が低下する。また何種類かの穴径の異なるマスク
を準備しても、連続的に変化する穴径の加工には対応す
ることができない。
のビーム径を変化させるにはマスク３１を変えなければ
ならない。したがって、マスクを交換する時間の分だけ
生産性が低下する。また何種類かの穴径の異なるマスク
を準備しても、連続的に変化する穴径の加工には対応す
ることができない。
【００２０】ガルバノミラー３７からビームをｆθレン
ズ３６に対して直下に下ろした場合と、斜めに下ろした
場合を比較すると、図３５に示すようにマスク３２とｆ
θレンズ３６の間の距離はＬ１−Ｌ０だけ異なる。その
結果ガルバノミラー３７からビームをｆθレンズ３６に
対して斜めに下ろした場合、被加工物７上においてマス
ク３２の像はぼけることになり、良好な加工が行えな
い。
ズ３６に対して直下に下ろした場合と、斜めに下ろした
場合を比較すると、図３５に示すようにマスク３２とｆ
θレンズ３６の間の距離はＬ１−Ｌ０だけ異なる。その
結果ガルバノミラー３７からビームをｆθレンズ３６に
対して斜めに下ろした場合、被加工物７上においてマス
ク３２の像はぼけることになり、良好な加工が行えな
い。
【００２１】変動幅の大きい低出力域では加工結果のバ
ラツキが大きくなる。
ラツキが大きくなる。
【００２２】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、多種多様のスルーホールやブライ
ンドバイアホールをもつ配線基板の加工および切断加工
ができるレーザ加工装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、多種多様のスルーホールやブライ
ンドバイアホールをもつ配線基板の加工および切断加工
ができるレーザ加工装置を得ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ加
工装置は、レーザ発振器と被加工物との間の光路中に挿
入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮小結像
するレンズを有した像転写光学系と、集光光学系と、前
記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを選択す
る選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光学系と前
記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、加工する穴
径と穴の深さに応じて前記像転写光学系と前記集光光学
系とのいずれかを選択するものである。
工装置は、レーザ発振器と被加工物との間の光路中に挿
入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮小結像
するレンズを有した像転写光学系と、集光光学系と、前
記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを選択す
る選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光学系と前
記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、加工する穴
径と穴の深さに応じて前記像転写光学系と前記集光光学
系とのいずれかを選択するものである。
【００２４】また、レーザ発振器と被加工物との間の光
路中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に
縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学
系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれか
を選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光
学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、穴
あけや溝加工及び外形カット加工などの加工内容に応じ
て前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを選
択するものである。
路中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に
縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学
系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれか
を選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光
学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、穴
あけや溝加工及び外形カット加工などの加工内容に応じ
て前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを選
択するものである。
【００２５】また、レーザ発振器と被加工物との間の光
路中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像
を加工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写
光学系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備
え、穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と前記マス
クの位置とを制御するものである。
路中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像
を加工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写
光学系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備
え、穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と前記マス
クの位置とを制御するものである。
【００２６】また、レーザ発振器と被加工物との間の光
路中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像
を加工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写
光学系と、集光光学系と、前記像転写光学系と前記集光
光学系とのいずれかを選択する選択手段と、前記像転写
光学系と前記集光光学系と前記選択手段とを制御するＮ
Ｃ装置とを備え、前記像転写光学系が選択されたとき、
穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と前記マスクの
位置とを制御するものである。
路中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像
を加工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写
光学系と、集光光学系と、前記像転写光学系と前記集光
光学系とのいずれかを選択する選択手段と、前記像転写
光学系と前記集光光学系と前記選択手段とを制御するＮ
Ｃ装置とを備え、前記像転写光学系が選択されたとき、
穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と前記マスクの
位置とを制御するものである。
【００２７】さらに、レーザ発振器と被加工物の間の光
路中に挿入されたマスクとこのマスクの像を加工面に縮
小結像する曲率可変ミラーと加工面と前記曲率可変ミラ
ーとの間の距離を変化させる可変手段とを有した像転写
光学系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備
え、穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と、前記加
工面と前記曲率可変ミラーとの間の距離とを制御するも
のである。
路中に挿入されたマスクとこのマスクの像を加工面に縮
小結像する曲率可変ミラーと加工面と前記曲率可変ミラ
ーとの間の距離を変化させる可変手段とを有した像転写
光学系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備
え、穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と、前記加
工面と前記曲率可変ミラーとの間の距離とを制御するも
のである。
【００２８】また、レーザ発振器と被加工物の間の光路
中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮
小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光学系と、集
光光学系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのい
ずれかを選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記
集光光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備
え、前記像転写光学系が選択されたとき、穴径に応じて
前記曲率可変ミラーの曲率と、前記加工面と前記曲率可
変ミラーとの間の距離とを制御するものである。
中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮
小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光学系と、集
光光学系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのい
ずれかを選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記
集光光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備
え、前記像転写光学系が選択されたとき、穴径に応じて
前記曲率可変ミラーの曲率と、前記加工面と前記曲率可
変ミラーとの間の距離とを制御するものである。
【００２９】また、レーザ発振器と被加工物の間の光路
中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を
加工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光
学系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備
え、レンズに対してレーザビームが斜めに角度を持って
入射した際に、入射角度に応じて前記マスクの位置を制
御することにより穴径を補正するものである。
中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を
加工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光
学系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備
え、レンズに対してレーザビームが斜めに角度を持って
入射した際に、入射角度に応じて前記マスクの位置を制
御することにより穴径を補正するものである。
【００３０】また、レーザ発振器と被加工物の間の光路
中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を
加工面に縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、
集光光学系と、前記像転写光学系と前記集光光学系との
いずれかを選択する選択手段と、前記像転写光学系と前
記集光光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを
備え、前記像転写光学系が選択されたとき、前記レンズ
に対してレーザビームが斜めに角度を持って入射した際
に、入射角度に応じて前記マスクの位置を制御すること
により穴径を補正するものである。
中に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を
加工面に縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、
集光光学系と、前記像転写光学系と前記集光光学系との
いずれかを選択する選択手段と、前記像転写光学系と前
記集光光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを
備え、前記像転写光学系が選択されたとき、前記レンズ
に対してレーザビームが斜めに角度を持って入射した際
に、入射角度に応じて前記マスクの位置を制御すること
により穴径を補正するものである。
【００３１】さらに、レーザ発振器と被加工物との間の
光路中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面
に縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、この像
転写光学系を制御するＮＣ装置とを備え、前記マスクの
レーザビーム入射側でのレーザビーム径を変化させるこ
とにより前記マスクを通過するエネルギーを調節し、加
工面上でのエネルギーを調節するものである。
光路中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面
に縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、この像
転写光学系を制御するＮＣ装置とを備え、前記マスクの
レーザビーム入射側でのレーザビーム径を変化させるこ
とにより前記マスクを通過するエネルギーを調節し、加
工面上でのエネルギーを調節するものである。
【００３２】また、レーザ発振器と被加工物との間の光
路中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に
縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学
系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれか
を選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光
学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置を備え、前記
像転写光学系が選択されたとき、前記マスクのレーザビ
ーム入射側でのレーザビーム径を変化させることにより
前記マスクを通過するエネルギーを調節し、加工面上で
のエネルギーを調節するものである。
路中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に
縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学
系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれか
を選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光
学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置を備え、前記
像転写光学系が選択されたとき、前記マスクのレーザビ
ーム入射側でのレーザビーム径を変化させることにより
前記マスクを通過するエネルギーを調節し、加工面上で
のエネルギーを調節するものである。
【００３３】
実施の形態１．以下に、この発明の第１の実施の形態に
ついて説明する。装置構成を図１に示す。１はレーザ発
振器、２はレーザビーム、３は像転写光学系、５は集光
光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射
鏡、９はＮＣ装置、１０はレーザビームを像転写光学系
３または集光光学系５のどちらか一方に振り分けるため
の、選択手段としての駆動装置１１が付いたミラーであ
る。３の像転写光学系は図３１と同じである。５の集光
光学系は図２９と同じである。次に動作について説明す
る。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわ
ちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工物７の
材質、および穴径や穴の深さに応じた最適な加工条件が
選択される。また材質、および穴径や穴の深さに応じ
て、像転写光学系か集光光学系かどちらが加工に適して
いるかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記憶しておき、オ
ペレータが材質、および穴径や穴の深さをＮＣ装置９に
入力したときに、自動的に像転写光学系か集光光学系に
ビームを振り分けるようにＮＣ装置９によりミラー１０
が動作する。この場合のフローチャートを図２に示す。
またオペレータが手動でこの切り替えを行ってもよい。
像転写光学系と集光光学系のそれぞれのある材料につい
て使用領域の例は図３２の様である。これは材料によっ
て異なる。
ついて説明する。装置構成を図１に示す。１はレーザ発
振器、２はレーザビーム、３は像転写光学系、５は集光
光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射
鏡、９はＮＣ装置、１０はレーザビームを像転写光学系
３または集光光学系５のどちらか一方に振り分けるため
の、選択手段としての駆動装置１１が付いたミラーであ
る。３の像転写光学系は図３１と同じである。５の集光
光学系は図２９と同じである。次に動作について説明す
る。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわ
ちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工物７の
材質、および穴径や穴の深さに応じた最適な加工条件が
選択される。また材質、および穴径や穴の深さに応じ
て、像転写光学系か集光光学系かどちらが加工に適して
いるかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記憶しておき、オ
ペレータが材質、および穴径や穴の深さをＮＣ装置９に
入力したときに、自動的に像転写光学系か集光光学系に
ビームを振り分けるようにＮＣ装置９によりミラー１０
が動作する。この場合のフローチャートを図２に示す。
またオペレータが手動でこの切り替えを行ってもよい。
像転写光学系と集光光学系のそれぞれのある材料につい
て使用領域の例は図３２の様である。これは材料によっ
て異なる。
【００３４】実施の形態２．実施の形態１でレーザビー
ムを像転写光学系か集光光学系のどちらか一方に振り分
けたのに対して、本実施の形態では、レーザ発振器と被
加工物との間に像転写光学系か集光光学系のどちらか一
方を光路上から着脱可能とする。
ムを像転写光学系か集光光学系のどちらか一方に振り分
けたのに対して、本実施の形態では、レーザ発振器と被
加工物との間に像転写光学系か集光光学系のどちらか一
方を光路上から着脱可能とする。
【００３５】装置構成を図３に示す。１はレーザ発振
器、２はレーザビーム、３は像転写光学系、５は集光光
学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射鏡、
９はＮＣ装置、１３は像転写光学系３と集光光学系５の
どちらか一方をレーザ発振器と被加工物との間の光路に
対して着脱するための選択手段としての駆動装置であ
る。３の像転写光学系は図３１と同じである。５の集光
光学系は図２９と同じである。次に動作について説明す
る。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわ
ちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工物７の
材質、および穴径や穴の深さに応じた最適な加工条件が
選択される。また材質、および穴径や穴の深さに応じ
て、像転写光学系か集光光学系かどちらが加工に適して
いるかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記憶しておき、オ
ペレータが材質、および穴径や穴の深さをＮＣ装置９に
入力したときに、自動的に像転写光学系３または集光光
学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工物との間
に装着するようにＮＣ装置９により駆動装置１３が動作
する。この場合のフローチャートを図４に示す。またオ
ペレータが手動で上記着脱を行ってもよい。
器、２はレーザビーム、３は像転写光学系、５は集光光
学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射鏡、
９はＮＣ装置、１３は像転写光学系３と集光光学系５の
どちらか一方をレーザ発振器と被加工物との間の光路に
対して着脱するための選択手段としての駆動装置であ
る。３の像転写光学系は図３１と同じである。５の集光
光学系は図２９と同じである。次に動作について説明す
る。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわ
ちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工物７の
材質、および穴径や穴の深さに応じた最適な加工条件が
選択される。また材質、および穴径や穴の深さに応じ
て、像転写光学系か集光光学系かどちらが加工に適して
いるかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記憶しておき、オ
ペレータが材質、および穴径や穴の深さをＮＣ装置９に
入力したときに、自動的に像転写光学系３または集光光
学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工物との間
に装着するようにＮＣ装置９により駆動装置１３が動作
する。この場合のフローチャートを図４に示す。またオ
ペレータが手動で上記着脱を行ってもよい。
【００３６】実施の形態３．装置構成は図１と同じであ
る。次に動作について説明する。ＮＣ装置９の記憶装置
には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件が記
憶されており、被加工物７の材質、穴径や穴の深さおよ
び穴加工か切断加工の加工内容に応じた最適な条件が選
択される。この加工内容に応じて、像転写光学系か集光
光学系かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９
の記憶装置に記憶しておき、オペレータが加工方法をＮ
Ｃ装置９に入力したときに、自動的に像転写光学系か集
光光学系にビームを振り分けるようにＮＣ装置９により
ミラー１０が動作する。この場合のフローチャートを図
５に示す。またオペレータが手動でこの切り替えを行っ
てもよい。
る。次に動作について説明する。ＮＣ装置９の記憶装置
には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件が記
憶されており、被加工物７の材質、穴径や穴の深さおよ
び穴加工か切断加工の加工内容に応じた最適な条件が選
択される。この加工内容に応じて、像転写光学系か集光
光学系かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９
の記憶装置に記憶しておき、オペレータが加工方法をＮ
Ｃ装置９に入力したときに、自動的に像転写光学系か集
光光学系にビームを振り分けるようにＮＣ装置９により
ミラー１０が動作する。この場合のフローチャートを図
５に示す。またオペレータが手動でこの切り替えを行っ
てもよい。
【００３７】実施の形態４．実施の形態３でレーザビー
ムを像転写光学系か集光光学系のどちらか一方に振り分
けたのに対して、本実施の形態では、レーザ発振器と被
加工物との間に像転写光学系か集光光学系のどちらか一
方を光路上から着脱可能とする。
ムを像転写光学系か集光光学系のどちらか一方に振り分
けたのに対して、本実施の形態では、レーザ発振器と被
加工物との間に像転写光学系か集光光学系のどちらか一
方を光路上から着脱可能とする。
【００３８】装置構成は図３と同じである。次に動作に
ついて説明する。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工
条件、すなわちレーザ出力等の条件が記憶されており、
被加工物７の材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断
加工の加工内容に応じた最適な条件が選択される。この
加工内容に応じて、像転写光学系か集光光学系かどちら
が加工に適しているかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記
憶しておき、オペレータが加工方法をＮＣ装置９に入力
したときに、自動的に像転写光学系３または集光光学系
５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工物との間に装
着するようにＮＣ装置９により駆動装置１３が動作す
る。この場合のフローチャートを図６に示す。またオペ
レータが手動で上記着脱を行ってもよい。
ついて説明する。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工
条件、すなわちレーザ出力等の条件が記憶されており、
被加工物７の材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断
加工の加工内容に応じた最適な条件が選択される。この
加工内容に応じて、像転写光学系か集光光学系かどちら
が加工に適しているかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記
憶しておき、オペレータが加工方法をＮＣ装置９に入力
したときに、自動的に像転写光学系３または集光光学系
５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工物との間に装
着するようにＮＣ装置９により駆動装置１３が動作す
る。この場合のフローチャートを図６に示す。またオペ
レータが手動で上記着脱を行ってもよい。
【００３９】実施の形態５．従来例の像転写光学系にお
いて、マスク３２と転写レンズ３３の間の距離ｄ１、転
写レンズ３３と被加工物７の間の距離ｄ２、転写レンズ
の焦点距離ｆ、マスク３２の像を結像する際の倍率Ｍの
関係は簡易的には次のように表せる。 （１／ｄ１）＋（１／ｄ２）＝１／ｆ，Ｍ＝（ｄ２）／（ｄ１） （２） ここで転写レンズを曲率可変のミラーに置き換えると焦
点距離を変化させることができ、その結果倍率Ｍを変化
させることができる。曲率可変のミラーについては、Ｓ
ｐｅｃｉａｌ Ｉｓｓｕｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｊ．Ｏｐ
ｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．６３（Ｍａｒｃｈ １９７７）や
Ｊ．Ｗ．Ｈａｒｄｙ，“Ａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ：
Ａ Ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｌｉｇｈｔ，”Ｐｒｏｃ．ＩＥ
ＥＥ６６，６５１−６９７（Ｊｕｎｅ１９７８）で述べ
られている。
いて、マスク３２と転写レンズ３３の間の距離ｄ１、転
写レンズ３３と被加工物７の間の距離ｄ２、転写レンズ
の焦点距離ｆ、マスク３２の像を結像する際の倍率Ｍの
関係は簡易的には次のように表せる。 （１／ｄ１）＋（１／ｄ２）＝１／ｆ，Ｍ＝（ｄ２）／（ｄ１） （２） ここで転写レンズを曲率可変のミラーに置き換えると焦
点距離を変化させることができ、その結果倍率Ｍを変化
させることができる。曲率可変のミラーについては、Ｓ
ｐｅｃｉａｌ Ｉｓｓｕｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｊ．Ｏｐ
ｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．６３（Ｍａｒｃｈ １９７７）や
Ｊ．Ｗ．Ｈａｒｄｙ，“Ａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ：
Ａ Ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｌｉｇｈｔ，”Ｐｒｏｃ．ＩＥ
ＥＥ６６，６５１−６９７（Ｊｕｎｅ１９７８）で述べ
られている。
【００４０】装置構成を図７に示す。１はレーザ発振
器、２はレーザビーム、１６は像転写光学系、６はＸＹ
テーブル、７は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置で
ある。１６の像転写光学系を図８に示す。３１はレン
ズ、３４は駆動装置１４により位置を可変することがで
きるマスク、３５は曲率を可変することができるミラー
である。位置可変のマスク３４と曲率可変のミラー３５
と被加工物７との位置関係はある倍率でマスクの像が被
加工物７上に結像されるような位置関係にある。次に動
作について説明する。（２）式より、 ｆ＝ｄ２／（Ｍ＋１），Ｍ＝ｄ２／ｄ１ （３） であり、倍率Ｍを小さく、すなわち被加工物７上でのビ
ーム径を小さくするには、ｄ２（曲率可変ミラー３５と
被加工物７との間の距離）は一定であるから、ｄ１（位
置可変のマスク３４と曲率可変のミラー３５との間の距
離）を大きくして倍率Ｍを小さくして、その倍率Ｍに相
当する焦点距離ｆになるように曲率可変のミラー３５の
曲率を調節する。したがってオペレータが穴径をＮＣ装
置に入力すると、穴径に応じた倍率になるように曲率可
変のミラー３５の焦点距離およびマスク３４の位置が定
められるように動作する。この場合のフローチャートを
図９に示す。
器、２はレーザビーム、１６は像転写光学系、６はＸＹ
テーブル、７は被加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置で
ある。１６の像転写光学系を図８に示す。３１はレン
ズ、３４は駆動装置１４により位置を可変することがで
きるマスク、３５は曲率を可変することができるミラー
である。位置可変のマスク３４と曲率可変のミラー３５
と被加工物７との位置関係はある倍率でマスクの像が被
加工物７上に結像されるような位置関係にある。次に動
作について説明する。（２）式より、 ｆ＝ｄ２／（Ｍ＋１），Ｍ＝ｄ２／ｄ１ （３） であり、倍率Ｍを小さく、すなわち被加工物７上でのビ
ーム径を小さくするには、ｄ２（曲率可変ミラー３５と
被加工物７との間の距離）は一定であるから、ｄ１（位
置可変のマスク３４と曲率可変のミラー３５との間の距
離）を大きくして倍率Ｍを小さくして、その倍率Ｍに相
当する焦点距離ｆになるように曲率可変のミラー３５の
曲率を調節する。したがってオペレータが穴径をＮＣ装
置に入力すると、穴径に応じた倍率になるように曲率可
変のミラー３５の焦点距離およびマスク３４の位置が定
められるように動作する。この場合のフローチャートを
図９に示す。
【００４１】実施の形態６．装置構成を図１０に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１６は像転写光
学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工
物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学系３
と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工
物との間の光路に対して着脱するための駆動装置であ
る。１６の像転写光学系は図８と同じである。５の集光
光学系は図２９と同じである。次に動作について説明す
る。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわ
ちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工物７の
材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断加工の加工内
容に応じた最適な条件が選択される。この加工内容およ
び穴径や穴の深さに応じて、像転写光学系か集光光学系
かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９の記憶
装置に記憶しておき、オペレータが加工方法および穴径
や穴の深さをＮＣ装置９に入力したときに、自動的に像
転写光学系１６または集光光学系５のどちらか一方をレ
ーザ発振器と被加工物との間に装着するようにＮＣ装置
９により駆動装置１３が動作する。そして像転写光学系
１６にビームが振り分けられたときに、穴径に応じた倍
率になるように曲率可変のミラー３５の焦点距離および
マスク３４の位置が定められるように動作する。この場
合のフローチャートを図１１に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１６は像転写光
学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工
物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学系３
と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工
物との間の光路に対して着脱するための駆動装置であ
る。１６の像転写光学系は図８と同じである。５の集光
光学系は図２９と同じである。次に動作について説明す
る。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわ
ちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工物７の
材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断加工の加工内
容に応じた最適な条件が選択される。この加工内容およ
び穴径や穴の深さに応じて、像転写光学系か集光光学系
かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９の記憶
装置に記憶しておき、オペレータが加工方法および穴径
や穴の深さをＮＣ装置９に入力したときに、自動的に像
転写光学系１６または集光光学系５のどちらか一方をレ
ーザ発振器と被加工物との間に装着するようにＮＣ装置
９により駆動装置１３が動作する。そして像転写光学系
１６にビームが振り分けられたときに、穴径に応じた倍
率になるように曲率可変のミラー３５の焦点距離および
マスク３４の位置が定められるように動作する。この場
合のフローチャートを図１１に示す。
【００４２】実施の形態７．装置構成を図１２に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１７は像転写光
学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射鏡、
９はＮＣ装置である。像転写光学系１７は駆動装置１５
により位置を可変することができ、像転写光学系１７と
被加工物７との間の距離を可変することができる。１７
の像転写光学系を図１３に示す。３１はレンズ、３２は
マスク、３５は曲率を可変することができるミラーであ
る。マスク３２と曲率可変のミラー３５と被加工物７と
の位置関係はある倍率でマスクの像が被加工物７上に結
像されるような位置関係にある。次に動作について説明
する。（２）式より、 ｆ＝ｄ１×Ｍ／（１＋Ｍ），Ｍ＝ｄ２／ｄ１ （４） であり、倍率Ｍを小さく、すなわち被加工物７上でのビ
ーム径を小さくするには、ｄ１（マスク３２と曲率可変
のミラー３５との間の距離）は一定であるから、ｄ２
（曲率可変ミラー３５と被加工物７との間の距離）を小
さくして倍率Ｍを小さくして、その倍率Ｍに相当する焦
点距離ｆになるように曲率可変のミラー３５の曲率を調
節する。したがってオペレータが穴径をＮＣ装置に入力
すると、穴径に応じた倍率になるように曲率可変のミラ
ー３５の焦点距離および像転写光学系１７と被加工物７
との間の距離が定められるように動作する。この場合の
フローチャートを図１４に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１７は像転写光
学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射鏡、
９はＮＣ装置である。像転写光学系１７は駆動装置１５
により位置を可変することができ、像転写光学系１７と
被加工物７との間の距離を可変することができる。１７
の像転写光学系を図１３に示す。３１はレンズ、３２は
マスク、３５は曲率を可変することができるミラーであ
る。マスク３２と曲率可変のミラー３５と被加工物７と
の位置関係はある倍率でマスクの像が被加工物７上に結
像されるような位置関係にある。次に動作について説明
する。（２）式より、 ｆ＝ｄ１×Ｍ／（１＋Ｍ），Ｍ＝ｄ２／ｄ１ （４） であり、倍率Ｍを小さく、すなわち被加工物７上でのビ
ーム径を小さくするには、ｄ１（マスク３２と曲率可変
のミラー３５との間の距離）は一定であるから、ｄ２
（曲率可変ミラー３５と被加工物７との間の距離）を小
さくして倍率Ｍを小さくして、その倍率Ｍに相当する焦
点距離ｆになるように曲率可変のミラー３５の曲率を調
節する。したがってオペレータが穴径をＮＣ装置に入力
すると、穴径に応じた倍率になるように曲率可変のミラ
ー３５の焦点距離および像転写光学系１７と被加工物７
との間の距離が定められるように動作する。この場合の
フローチャートを図１４に示す。
【００４３】実施の形態８．装置構成を図１５に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１７は像転写光
学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工
物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学系３
と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工
物との間の光路に対して着脱するための駆動装置であ
る。像転写光学系１７は駆動装置１５により位置を可変
することができ、像転写光学系１７と被加工物７との間
の距離を可変することができる。１７の像転写光学系は
図１３と同じである。５の集光光学系は図２９と同じで
ある。次に動作について説明する。ＮＣ装置９の記憶装
置には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件が
記憶されており、被加工物７の材質、穴径や穴の深さお
よび穴加工か切断加工の加工内容に応じた最適な条件が
選択される。この加工内容および穴径や穴の深さに応じ
て、像転写光学系か集光光学系かどちらが加工に適して
いるかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記憶しておき、オ
ペレータが加工方法および穴径や穴の深さをＮＣ装置９
に入力したときに、自動的に像転写光学系１７または集
光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工物と
の間に装着するようにＮＣ装置９により駆動装置１３が
動作する。そして像転写光学系１７が装着されたとき
に、穴径に応じた倍率になるように曲率可変のミラー３
５の焦点距離および像転写光学系１７と被加工物７との
間の距離が定められるように動作する。この場合のフロ
ーチャートを図１６に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１７は像転写光
学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工
物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学系３
と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工
物との間の光路に対して着脱するための駆動装置であ
る。像転写光学系１７は駆動装置１５により位置を可変
することができ、像転写光学系１７と被加工物７との間
の距離を可変することができる。１７の像転写光学系は
図１３と同じである。５の集光光学系は図２９と同じで
ある。次に動作について説明する。ＮＣ装置９の記憶装
置には複数の加工条件、すなわちレーザ出力等の条件が
記憶されており、被加工物７の材質、穴径や穴の深さお
よび穴加工か切断加工の加工内容に応じた最適な条件が
選択される。この加工内容および穴径や穴の深さに応じ
て、像転写光学系か集光光学系かどちらが加工に適して
いるかを予めＮＣ装置９の記憶装置に記憶しておき、オ
ペレータが加工方法および穴径や穴の深さをＮＣ装置９
に入力したときに、自動的に像転写光学系１７または集
光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と被加工物と
の間に装着するようにＮＣ装置９により駆動装置１３が
動作する。そして像転写光学系１７が装着されたとき
に、穴径に応じた倍率になるように曲率可変のミラー３
５の焦点距離および像転写光学系１７と被加工物７との
間の距離が定められるように動作する。この場合のフロ
ーチャートを図１６に示す。
【００４４】実施の形態９．装置構成を図１７に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１８は像転写光
学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射鏡、
９はＮＣ装置である。１８の像転写光学系を図１８に示
す。３１はレンズ、３４は駆動装置１４により位置を可
変することができるマスク、３６は転写用のｆθレン
ズ、３７はガルバノミラーである。位置可変のマスク３
４とレンズ３６と被加工物７との位置関係はビームをガ
ルバノミラー３７からｆθレンズ３６に対して直下に下
ろしたときに、ある倍率でマスクの像が被加工物８上に
結像されるような位置関係にある。次に動作について説
明する。ビームをガルバノミラー３７からｆθレンズ３
６に対して直下に下ろした場合と斜めに下ろした場合と
で、マスク３４とｆθレンズ３６との間の光路長が一定
になるようにマスク３４の位置をＮＣ装置９により自動
的に制御して、ガルバノミラー３７でビームをスキャン
しても被加工物７上でのマスク３４の像がぼけない、す
なわち穴径が一定になるようにする。この場合のフロー
チャートを図１９に示す。
１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１８は像転写光
学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射鏡、
９はＮＣ装置である。１８の像転写光学系を図１８に示
す。３１はレンズ、３４は駆動装置１４により位置を可
変することができるマスク、３６は転写用のｆθレン
ズ、３７はガルバノミラーである。位置可変のマスク３
４とレンズ３６と被加工物７との位置関係はビームをガ
ルバノミラー３７からｆθレンズ３６に対して直下に下
ろしたときに、ある倍率でマスクの像が被加工物８上に
結像されるような位置関係にある。次に動作について説
明する。ビームをガルバノミラー３７からｆθレンズ３
６に対して直下に下ろした場合と斜めに下ろした場合と
で、マスク３４とｆθレンズ３６との間の光路長が一定
になるようにマスク３４の位置をＮＣ装置９により自動
的に制御して、ガルバノミラー３７でビームをスキャン
しても被加工物７上でのマスク３４の像がぼけない、す
なわち穴径が一定になるようにする。この場合のフロー
チャートを図１９に示す。
【００４５】実施の形態１０．装置構成を図２０に示
す。１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１８は像転
写光学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被
加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学
系１８と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と
被加工物との間の光路に対して着脱するための駆動装置
である。１８の像転写光学系は図１８と同じである。５
の集光光学系は図２９と同じである。次に動作について
説明する。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、
すなわちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工
物７の材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断加工の
加工内容に応じた最適な条件が選択される。この加工内
容および穴径や穴の深さに応じて、像転写光学系か集光
光学系かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９
の記憶装置に記憶しておき、オペレータが加工方法およ
び穴径や穴の深さをＮＣ装置９に入力したときに、自動
的に像転写光学系１８または集光光学系５のどちらか一
方をレーザ発振器と被加工物との間に装着するようにＮ
Ｃ装置９により駆動装置１３が動作する。そして像転写
光学系１８が装着されたときに、ビームをガルバノミラ
ー３７からｆθレンズ３６に対して直下に下ろした場合
と斜めに下ろした場合とで、マスク３４とｆθレンズ３
６との間の距離が一定になるようにマスク３４の位置を
ＮＣ装置９により自動的に制御して、ガルバノミラー３
７でビームをスキャンしても被加工物７上でのマスク３
４の像がぼけない、すなわち穴径が一定になるようにす
る。この場合のフローチャートを図２１に示す。
す。１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１８は像転
写光学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被
加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学
系１８と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と
被加工物との間の光路に対して着脱するための駆動装置
である。１８の像転写光学系は図１８と同じである。５
の集光光学系は図２９と同じである。次に動作について
説明する。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、
すなわちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工
物７の材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断加工の
加工内容に応じた最適な条件が選択される。この加工内
容および穴径や穴の深さに応じて、像転写光学系か集光
光学系かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９
の記憶装置に記憶しておき、オペレータが加工方法およ
び穴径や穴の深さをＮＣ装置９に入力したときに、自動
的に像転写光学系１８または集光光学系５のどちらか一
方をレーザ発振器と被加工物との間に装着するようにＮ
Ｃ装置９により駆動装置１３が動作する。そして像転写
光学系１８が装着されたときに、ビームをガルバノミラ
ー３７からｆθレンズ３６に対して直下に下ろした場合
と斜めに下ろした場合とで、マスク３４とｆθレンズ３
６との間の距離が一定になるようにマスク３４の位置を
ＮＣ装置９により自動的に制御して、ガルバノミラー３
７でビームをスキャンしても被加工物７上でのマスク３
４の像がぼけない、すなわち穴径が一定になるようにす
る。この場合のフローチャートを図２１に示す。
【００４６】実施の形態１１．装置構成を図２２に示
す。１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１９は像転
写光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射
鏡、９はＮＣ装置である。１９の像転写光学系を図２３
に示す。３８は駆動装置１２により位置可変のレンズ、
３２はマスク、３３はレンズである。マスク３２とレン
ズ３３と被加工物７との位置関係はある倍率でマスクの
像が被加工物７上に結像されるような位置関係にある。
次に動作について説明する。位置可変のレンズ３８を光
軸に沿って移動させるとマスクのビーム入射側でのビー
ム径を変化させることができ、マスクを通過するビーム
のエネルギーを変えることができる。たとえばマスクに
直径１ｍｍのピンホールがあいており直径２ｍｍのビー
ムでマスクのピンホールを照射したとするとエネルギー
の通過率は２５％である。ビームの直径を３ｍｍにする
とエネルギーの通過率は１１％である。このように位置
可変のレンズ３８を光軸に沿って移動させることにより
加工面上でのレーザ出力を調節することができる。ＮＣ
装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわちレーザ
出力等の条件が記憶されており、被加工物７の材質、穴
径や穴の深さに応じた最適な条件が選択される。このレ
ーザ出力に応じてＮＣ装置９により位置可変のレンズ３
８を光軸に沿って移動させる。なお位置可変のレンズ３
８の移動はオペレータが手動で行ってもよい。この場合
の一実施例のフローチャート図２４に示す。
す。１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１９は像転
写光学系、６はＸＹテーブル、７は被加工物、８は反射
鏡、９はＮＣ装置である。１９の像転写光学系を図２３
に示す。３８は駆動装置１２により位置可変のレンズ、
３２はマスク、３３はレンズである。マスク３２とレン
ズ３３と被加工物７との位置関係はある倍率でマスクの
像が被加工物７上に結像されるような位置関係にある。
次に動作について説明する。位置可変のレンズ３８を光
軸に沿って移動させるとマスクのビーム入射側でのビー
ム径を変化させることができ、マスクを通過するビーム
のエネルギーを変えることができる。たとえばマスクに
直径１ｍｍのピンホールがあいており直径２ｍｍのビー
ムでマスクのピンホールを照射したとするとエネルギー
の通過率は２５％である。ビームの直径を３ｍｍにする
とエネルギーの通過率は１１％である。このように位置
可変のレンズ３８を光軸に沿って移動させることにより
加工面上でのレーザ出力を調節することができる。ＮＣ
装置９の記憶装置には複数の加工条件、すなわちレーザ
出力等の条件が記憶されており、被加工物７の材質、穴
径や穴の深さに応じた最適な条件が選択される。このレ
ーザ出力に応じてＮＣ装置９により位置可変のレンズ３
８を光軸に沿って移動させる。なお位置可変のレンズ３
８の移動はオペレータが手動で行ってもよい。この場合
の一実施例のフローチャート図２４に示す。
【００４７】実施の形態１２．装置構成を図２５に示
す。１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１９は像転
写光学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被
加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学
系１９と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と
被加工物との間の光路に対して着脱するための駆動装置
である。１９の像転写光学系は図２３と同じである。５
の集光光学系は図２９と同じである。次に動作について
説明する。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、
すなわちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工
物７の材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断加工の
加工内容に応じた最適な条件が選択される。この加工内
容および穴径や穴の深さに応じて、像転写光学系か集光
光学系かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９
の記憶装置に記憶しておき、オペレータが加工方法およ
び穴径や穴の深さをＮＣ装置９に入力したときに、自動
的に像転写光学系１８または集光光学系５のどちらか一
方をレーザ発振器と被加工物との間に装着するようにＮ
Ｃ装置９により駆動装置１３が動作する。そして像転写
光学系１９が装着されたときに、レーザ出力に応じてＮ
Ｃ装置９により位置可変のレンズ３８を光軸に沿って移
動させる。なお位置可変のレンズ３８の移動はオペレー
タが手動で行ってもよい。この場合のフローチャートを
図２６に示す。
す。１はレーザ発振器、２はレーザビーム、１９は像転
写光学系、５は集光光学系、６はＸＹテーブル、７は被
加工物、８は反射鏡、９はＮＣ装置、１３は像転写光学
系１９と集光光学系５のどちらか一方をレーザ発振器と
被加工物との間の光路に対して着脱するための駆動装置
である。１９の像転写光学系は図２３と同じである。５
の集光光学系は図２９と同じである。次に動作について
説明する。ＮＣ装置９の記憶装置には複数の加工条件、
すなわちレーザ出力等の条件が記憶されており、被加工
物７の材質、穴径や穴の深さおよび穴加工か切断加工の
加工内容に応じた最適な条件が選択される。この加工内
容および穴径や穴の深さに応じて、像転写光学系か集光
光学系かどちらが加工に適しているかを予めＮＣ装置９
の記憶装置に記憶しておき、オペレータが加工方法およ
び穴径や穴の深さをＮＣ装置９に入力したときに、自動
的に像転写光学系１８または集光光学系５のどちらか一
方をレーザ発振器と被加工物との間に装着するようにＮ
Ｃ装置９により駆動装置１３が動作する。そして像転写
光学系１９が装着されたときに、レーザ出力に応じてＮ
Ｃ装置９により位置可変のレンズ３８を光軸に沿って移
動させる。なお位置可変のレンズ３８の移動はオペレー
タが手動で行ってもよい。この場合のフローチャートを
図２６に示す。
【００４８】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので以下に記載されるような効果を奏する。
るので以下に記載されるような効果を奏する。
【００４９】この発明によれば、像転写光学系の方が集
光光学系よりも微細な穴加工が可能である、また集光光
学系の方が像転写光学系よりも穴深さの深い加工が可能
であることから、像転写光学系と集光光学系を併用する
ことにより加工可能な穴径と穴深さの領域を拡くするこ
とができる。
光光学系よりも微細な穴加工が可能である、また集光光
学系の方が像転写光学系よりも穴深さの深い加工が可能
であることから、像転写光学系と集光光学系を併用する
ことにより加工可能な穴径と穴深さの領域を拡くするこ
とができる。
【００５０】また、配線基板の切断には焦点深度の深い
ビームが必要であり集光光学系の方が像転写光学系より
も焦点深度の深いビームが得られることから、像転写光
学系と集光光学系を併用することにより切断加工と穴加
工を高精度に行うことができる。
ビームが必要であり集光光学系の方が像転写光学系より
も焦点深度の深いビームが得られることから、像転写光
学系と集光光学系を併用することにより切断加工と穴加
工を高精度に行うことができる。
【００５１】また、マスクの位置と結像ミラーの焦点距
離を変化させることにより、被加工物面上でのビーム径
を連続的に変えることができ、また被加工物面上でのビ
ーム径を変化させるに要する時間を短縮することができ
る。
離を変化させることにより、被加工物面上でのビーム径
を連続的に変えることができ、また被加工物面上でのビ
ーム径を変化させるに要する時間を短縮することができ
る。
【００５２】また、集光光学系よりも像転写光学系の方
が被加工物面上で小さいビーム径が得られることから、
加工可能な穴径などの加工形状の幅を拡くすることがで
きる。また像転写光学系において、マスクの位置と結像
ミラーの焦点距離を変化させることにより、被加工物面
上でのビーム径を連続的に変えることができ、また被加
工物面状でのビーム径を変化させるに要する時間を短縮
することができる。
が被加工物面上で小さいビーム径が得られることから、
加工可能な穴径などの加工形状の幅を拡くすることがで
きる。また像転写光学系において、マスクの位置と結像
ミラーの焦点距離を変化させることにより、被加工物面
上でのビーム径を連続的に変えることができ、また被加
工物面状でのビーム径を変化させるに要する時間を短縮
することができる。
【００５３】さらに、像転写光学系と被加工物との間の
距離および結像ミラーの焦点距離を変化させることによ
り、被加工物面上でのビーム径を連続的に変えることが
でき、また像転写光学系をユニットごと稼働させるの
で、マスクの光軸ずれを防ぐことができ、被加工物面上
でのビーム径の変化による加工精度の劣化を防ぐことが
できる。また被加工物面状でのビーム径を変化させるに
要する時間を短縮することができる。
距離および結像ミラーの焦点距離を変化させることによ
り、被加工物面上でのビーム径を連続的に変えることが
でき、また像転写光学系をユニットごと稼働させるの
で、マスクの光軸ずれを防ぐことができ、被加工物面上
でのビーム径の変化による加工精度の劣化を防ぐことが
できる。また被加工物面状でのビーム径を変化させるに
要する時間を短縮することができる。
【００５４】また、集光光学系よりも像転写光学系の方
が被加工物面状で小さいビーム径が得られることから、
加工可能な穴径などの加工形状の幅を拡くすることがで
きる。また像転写光学系において、像転写光学系と被加
工物との間の距離および結像ミラーの焦点距離を変化さ
せることにより、被加工物面上でのビーム径を連続的に
変えることができ、また像転写光学系をユニットごと稼
働させるので、マスクの光軸ずれを防ぐことができ、被
加工物面上でのビーム径の変化による加工精度の劣化を
防ぐことができる。また被加工物面上でのビーム径を変
化させるに要する時間を短縮することができる。
が被加工物面状で小さいビーム径が得られることから、
加工可能な穴径などの加工形状の幅を拡くすることがで
きる。また像転写光学系において、像転写光学系と被加
工物との間の距離および結像ミラーの焦点距離を変化さ
せることにより、被加工物面上でのビーム径を連続的に
変えることができ、また像転写光学系をユニットごと稼
働させるので、マスクの光軸ずれを防ぐことができ、被
加工物面上でのビーム径の変化による加工精度の劣化を
防ぐことができる。また被加工物面上でのビーム径を変
化させるに要する時間を短縮することができる。
【００５５】また、像転写光学系において、マスクの位
置を可変させることにより、ガルバノミラーとｆθレン
ズを用いたときの加工精度の劣化を防ぐことができる。
置を可変させることにより、ガルバノミラーとｆθレン
ズを用いたときの加工精度の劣化を防ぐことができる。
【００５６】また、集光光学系よりも像転写光学系の方
が被加工物面状で小さいビーム径が得られることから、
加工可能な穴径などの加工形状の幅を拡くすることがで
きる。また像転写光学系において、マスクの位置を可変
させることにより、ガルバノミラーとｆθレンズを用い
たときの加工精度の劣化を防ぐことができる。
が被加工物面状で小さいビーム径が得られることから、
加工可能な穴径などの加工形状の幅を拡くすることがで
きる。また像転写光学系において、マスクの位置を可変
させることにより、ガルバノミラーとｆθレンズを用い
たときの加工精度の劣化を防ぐことができる。
【００５７】さらに、像転写光学系において、レーザ発
振器の動作が安定な定格出力付近のままで、加工面上で
安定した低出力が得られることにより高精度な加工が可
能となる。
振器の動作が安定な定格出力付近のままで、加工面上で
安定した低出力が得られることにより高精度な加工が可
能となる。
【００５８】また、像転写光学系と集光光学系を併用す
ることにより加工可能な穴径と穴深さの領域を拡くする
ことができ、また像転写光学系において、レーザ発振器
の動作が安定な定格出力付近のままで、加工面上で安定
した低出力が得られるので高精度な加工が可能となる。
ることにより加工可能な穴径と穴深さの領域を拡くする
ことができ、また像転写光学系において、レーザ発振器
の動作が安定な定格出力付近のままで、加工面上で安定
した低出力が得られるので高精度な加工が可能となる。
【図１】 この発明の第１および第２の実施の形態によ
るレーザ加工機の構成図。
るレーザ加工機の構成図。
【図２】 この発明の第１の実施の形態による制御方法
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図３】 この発明の第２の実施の形態によるレーザ加
工機の構成図。
工機の構成図。
【図４】 この発明の第２の実施の形態による制御方法
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図５】 この発明の第３の実施の形態による制御方法
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図６】 この発明の第４の実施の形態による制御方法
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図７】 この発明の第５の実施の形態によるレーザ加
工機の構成図。
工機の構成図。
【図８】 この発明の第５および第６の実施の形態によ
る像転写光学系の構成図。
る像転写光学系の構成図。
【図９】 この発明の第５の実施の形態による制御方法
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図１０】 この発明の第６の実施の形態によるレーザ
加工機の構成図。
加工機の構成図。
【図１１】 この発明の第６の実施の形態による制御方
法のフローチャート図。
法のフローチャート図。
【図１２】 この発明の第７の実施の形態によるレーザ
加工機の構成図。
加工機の構成図。
【図１３】 この発明の第７および第８の実施の形態に
よる像転写光学系の構成図。
よる像転写光学系の構成図。
【図１４】 この発明の第７の実施の形態による制御方
法のフローチャート図。
法のフローチャート図。
【図１５】 この発明の第８の実施の形態によるレーザ
加工機の構成図。
加工機の構成図。
【図１６】 この発明の第８の実施の形態による制御方
法のフローチャート図。
法のフローチャート図。
【図１７】 この発明の第９の実施の形態によるレーザ
加工機の構成図。
加工機の構成図。
【図１８】 この発明の第９および第１０の実施の形態
による像転写光学系の構成図。
による像転写光学系の構成図。
【図１９】 この発明の第９の実施の形態による制御方
法のフローチャート図。
法のフローチャート図。
【図２０】 この発明の第１０の実施の形態によるレー
ザ加工機の構成図。
ザ加工機の構成図。
【図２１】 この発明の第１０の実施の形態による制御
方法のフローチャート図。
方法のフローチャート図。
【図２２】 この発明の第１１の実施の形態によるレー
ザ加工機の構成図。
ザ加工機の構成図。
【図２３】 この発明の第１１および第１２の実施の形
態による像転写光学系の構成図。
態による像転写光学系の構成図。
【図２４】 この発明の第１１の実施の形態による制御
方法のフローチャート図。
方法のフローチャート図。
【図２５】 この発明の第１２の実施の形態によるレー
ザ加工機の構成図。
ザ加工機の構成図。
【図２６】 この発明の第１２の実施の形態による制御
方法のフローチャート図。
方法のフローチャート図。
【図２７】 多層プリント基板の断面図。
【図２８】 従来のレーザ加工機の構成図。
【図２９】 従来の集光光学系の構成図。
【図３０】 従来のレーザ加工機の構成図。
【図３１】 従来の像転写光学系の構成図。
【図３２】 ある材質における集光光学系と像転写光学
系の加工可能領域。
系の加工可能領域。
【図３３】 従来のレーザ加工機の構成図。
【図３４】 従来のガルバノミラーを用いた像転写光学
系の構成図。
系の構成図。
【図３５】 従来のガルバノミラーとｆθレンズを用い
た場合の光路長のズレを示した図。
た場合の光路長のズレを示した図。
１ レーザ発振器、２ レーザビーム、３ 像転写光学
系、５ 集光光学系、６ ＸＹテーブル、７ 被加工
物、８ 反射鏡、９ ＮＣ装置、１０ 反射鏡、１１
駆動装置、１２ 駆動装置、１３ 駆動装置、１４ 駆
動装置、１５ 駆動装置、１６ 像転写光学系、１７
像転写光学系、１８ 像転写光学系、１９像転写光学
系、３１ レンズ、３２ マスク、３３ 転写レンズ、
３４ 位置可変のマスク、３５ 曲率可変ミラー、３６
ｆθレンズ、３７ ガルバノミラー、３８ 位置可変
のレンズ、５１ レンズ、５２ スペーシャルフィル
タ、５３ 集光レンズ。
系、５ 集光光学系、６ ＸＹテーブル、７ 被加工
物、８ 反射鏡、９ ＮＣ装置、１０ 反射鏡、１１
駆動装置、１２ 駆動装置、１３ 駆動装置、１４ 駆
動装置、１５ 駆動装置、１６ 像転写光学系、１７
像転写光学系、１８ 像転写光学系、１９像転写光学
系、３１ レンズ、３２ マスク、３３ 転写レンズ、
３４ 位置可変のマスク、３５ 曲率可変ミラー、３６
ｆθレンズ、３７ ガルバノミラー、３８ 位置可変
のレンズ、５１ レンズ、５２ スペーシャルフィル
タ、５３ 集光レンズ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−237681（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−3664（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 26/00 - 26/42
H05K 3/00
Claims (10)
- 【請求項１】 レーザ発振器と被加工物との間の光路中
に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮小
結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学系
と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを
選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光学
系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、加工
する穴径と穴の深さに応じて前記像転写光学系と前記集
光光学系とのいずれかを選択することを特徴とするレー
ザ加工装置。 - 【請求項２】 レーザ発振器と被加工物との間の光路中
に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮小
結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学系
と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを
選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光学
系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、穴あ
けや溝加工及び外形カット加工などの加工内容に応じて
前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを選択
することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項３】 レーザ発振器と被加工物との間の光路中
に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を加
工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光学
系と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備え、
穴径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と前記マスクの
位置とを制御することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項４】 レーザ発振器と被加工物との間の光路中
に挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を加
工面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光学
系と、集光光学系と、前記像転写光学系と前記集光光学
系とのいずれかを選択する選択手段と、前記像転写光学
系と前記集光光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装
置とを備え、前記像転写光学系が選択されたとき、穴径
に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と前記マスクの位置
とを制御することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項５】 レーザ発振器と被加工物の間の光路中に
挿入されたマスクとこのマスクの像を加工面に縮小結像
する曲率可変ミラーと加工面と前記曲率可変ミラーとの
間の距離を変化させる可変手段とを有した像転写光学系
と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備え、穴
径に応じて前記曲率可変ミラーの曲率と、前記加工面と
前記曲率可変ミラーとの間の距離とを制御することを特
徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項６】 レーザ発振器と被加工物の間の光路中に
挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮小結
像する曲率可変ミラーを有した像転写光学系と、集光光
学系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれ
かを選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光
光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備え、
前記像転写光学系が選択されたとき、穴径に応じて前記
曲率可変ミラーの曲率と、前記加工面と前記曲率可変ミ
ラーとの間の距離とを制御することを特徴とするレーザ
加工装置。 - 【請求項７】 レーザ発振器と被加工物の間の光路中に
挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を加工
面に縮小結像する曲率可変ミラーを有した像転写光学系
と、この像転写光学系を制御するＮＣ装置とを備え、レ
ンズに対してレーザビームが斜めに角度を持って入射し
た際に、入射角度に応じて前記マスクの位置を制御する
ことにより穴径を補正することを特徴とするレーザ加工
装置。 - 【請求項８】 レーザ発振器と被加工物の間の光路中に
挿入された位置可変のマスク及びこのマスクの像を加工
面に縮小結像するレンズを有した像転写光学系と、集光
光学系と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいず
れかを選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集
光光学系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置とを備
え、前記像転写光学系が選択されたとき、前記レンズに
対してレーザビームが斜めに角度を持って入射した際
に、入射角度に応じて前記マスクの位置を制御すること
により穴径を補正することを特徴とするレーザ加工装
置。 - 【請求項９】 レーザ発振器と被加工物との間の光路中
に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮小
結像するレンズを有した像転写光学系と、この像転写光
学系を制御するＮＣ装置とを備え、前記マスクのレーザ
ビーム入射側でのレーザビーム径を変化させることによ
り前記マスクを通過するエネルギーを調節し、加工面上
でのエネルギーを調節することを特徴とするレーザ加工
装置。 - 【請求項１０】 レーザ発振器と被加工物との間の光路
中に挿入されたマスク及びこのマスクの像を加工面に縮
小結像するレンズを有した像転写光学系と、集光光学系
と、前記像転写光学系と前記集光光学系とのいずれかを
選択する選択手段と、前記像転写光学系と前記集光光学
系と前記選択手段とを制御するＮＣ装置を備え、前記像
転写光学系が選択されたとき、前記マスクのレーザビー
ム入射側でのレーザビーム径を変化させることにより前
記マスクを通過するエネルギーを調節し、加工面上での
エネルギーを調節することを特徴とするレーザ加工装
置。
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|---|---|---|---|
| JP10269096A JP3473268B2 (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | レーザ加工装置 |
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| US08/740,956 US5933218A (en) | 1996-04-24 | 1996-11-05 | Laser beam machining apparatus |
| KR1019960053389A KR100231716B1 (ko) | 1996-04-24 | 1996-11-12 | 레이저 가공장치 |
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| CN96121009A CN1104302C (zh) | 1996-04-24 | 1996-11-13 | 激光加工装置 |
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| JP10269096A JP3473268B2 (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | レーザ加工装置 |
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| JP3473268B2 true JP3473268B2 (ja) | 2003-12-02 |
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ID=14334255
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| KR (1) | KR100231716B1 (ja) |
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| HK (1) | HK1056522A1 (ja) |
| TW (1) | TW320585B (ja) |
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- 1996-11-05 US US08/740,956 patent/US5933218A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-12 KR KR1019960053389A patent/KR100231716B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-11-13 CN CNB021268843A patent/CN1195603C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-13 CN CN96121009A patent/CN1104302C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2003
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